Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học 9 (Phần 7)

CHUYÊN ĐỀ 2: NHIỄM SẮC THỂ ( TIẾP)

PHẦN 4: GIAO TỬ VÀ THỤ TINH

A. LÝ THUYẾT

I. TÍNH SỐ GIAO TỬ HÌNH THÀNH VÀ SỐ HỢP TỬ TẠO RA

1.Tạo giao tử (Kiểu NST giới tính: đực XY; cái XX)

- Ở vùng chín, mỗi tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh tinh) qua giảm phân cho 4 tinh trùng và gồm 2 loại X và Y có tỉ lệ bằng nhau.

Số tinh trùng hình thành = Số tế bào sinh tinh x 4

Số tinh trùng X hình thành = Số tế bào Y hình thành.

- Ở vùng chín, mỗi tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh trứng) qua giảm phân chỉ cho 1 tế bào trứng gồm 1 loại X, 3 tế bào kia là thể định hướng (về sau bị tiêu biến).

Số trứng hình thành = Số tế bào trứng x 1

Số thể định hướng = Số tế bào sinh trứng x 3

2. Tạo hợp tử

- Một tinh trùng loại X kết hợp với trứng tạo thành 1 hợp tử XX, còn tinh trùng loại Y kết hợp với trứng tạo thành 1 hợp tử XY

Tinh trùng X x Trứng X --> Hợp tử XX (cái)

Tinh trùng Y x Trứng X --> Hợp tử XY (đực)

- Mỗi tế bào trứng chỉ kết hợp với một tinh trùng để tạo thành 1 hợp tử.

Số hợp tử tạo thành = Số tinh trùng thụ tinh = Số trứng thụ tinh

3 Tỉ lệ thụ tinh (hiệu suất thụ tinh):

- Tỉ lệ thụ tinh của tinh trùng = Số tinh trùng thụ tinh : Tổng số tinh trứng hình thành.

- Tỉ lệ thụ tinh của trứng = Số trứng thụ tinh : Tổng số trứng hình thành

II. TÍNH SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ HỢP TỬ KHÁC NHAU VỀ NGUỒN GỐC VÀ CẤU TRÚC NST

1. Sự phân li và tổ hợp của NST trong quá trình giảm phân.

a. Ở phân bào I:

- Từ kì sau đến kì cuối, mỗi NST kép trong cặp tương đồng phân li về 1 tế bào, có khả năng tổng hợp tự do với các NST kép của các cặp khác theo nhiều kiểu.

- Nếu có trao đổi đoạn trong cặp NST thì chỉ thay đổi dạng trong số kiểu đó, chứ không làm tăng số kiểu tổ hợp.

Số kiểu tổ hợp : 2ⁿ (n số cặp NST tương đồng)

Các dạng tổ hợp: dùng sơ dồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số

b. Ở phân bào II:

- Từ kì sau đến kì cuối, mỗi NST đơn trong NST kép phân li về 1 giao tử và có khả năng tổ hợp tự do với các NST đơn của những cặp khác tạo thành nhiều kiểu tổ hợp, do đó phát sinh nhiều loại giao tử.

- Nếu có trao đổi đọan xảy ra tại 1 điểm trong cặp NST thì cứ mỗi cặp có trao đổi đoạn sẽ làm số loại giao tử tăng gấp đôi.

Số kiểu giao tử : 2^{n + m}(m: số cặp NST có trao đổi đoạn)

Dạng tổ hợp : dùng sơ đồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số

B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

I. Câu hỏi tự luận

Câu 1: Trình bày những điểm giống và khác nhau giữa quá trình tạo trứng và quấ trình tạo tinh trùng?

Trả lời

1. Giống nhau:

- Đều xảy ra ở các TB sinh dục ở thời kì chín

- Đều diễn ra các hoạt dộng của NST là: nhân đôi, phân li, tổ hợp tự do.

- Đều tạo thành các TB con có bộ NST đơn bội khác nhau về nguồn gốc.

- Đều là cơ chế sinh học đảm bảo kế tục vật chất di truyền qua các thế hệ.

2. Khác nhau:

Quá trình tạo tinh trùng

Quá trình tạo trứng

- Kết thúc GP I tạo thành 2 TB có kích thước bằng nhau.

- Kết thúc quá trình giảm phân tạo thành 4 TB có kích thước bằng nhau, sau này phát triển thành các tinh trùng.

- Tinh trùng có kích thước bé gồm 3 phần: đầu, cổ, đuôi.

- Cả 4 tinh trùng đều có khả năng trực tiếp tham gia vào quá trình thụ tinh

- Kết thúc giảm phân I tạo thành 2 TB, trong đó: 1 TB có kích thước lớn, 1 TB có kích thước bé.

- Kết thúc quá trình giảm phân tạo thành 4 TB trong đó: có 1 TB có kích thước lớn sau này phát triển thành trứng và 3 TB có kích thước bé gọi là thể định hướng.

- Trứng có kích thước lớn và có dạng hình cầu.

- Chỉ có trứng trực tiếp tham gia vào quá trình thụ tinh.

Câu 2: Hai tế bào sinh dục của gà (2n =78) nguyên phân liên tiếp một số đợt tạo ra các tế bào có 39624 NST hoàn toàn mới. Các tế bào con sinh ra trong thế hệ cuối cùng đều giảm phân tạo giao tử. Biết hiệu suất thụ tinh của giao tử là 1,5625% và tạo được 32 hợp tử.

a. Xác định số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục nói trên.

b. Xác đinh giới tính của cá thể nói trên.

Trả lời

a. Xác định số đợt nguyên phân của nhóm tế bào trên

Gọi k là số lần nguyên phân của 2 tế bào.

Theo đề bài, ta có:

2. 2n x (2^k – 2) = 39624

2. 78 x (2^k – 2) = 39624

→k = 8

Vậy 2 tế bào ban đầu đã nguyên phân 8 lần

b. Xác định giới tính của cá thể

Số tế bào sinh giao tử = 2 x 2⁸ = 2 x 256 = 512 (tế bào)

Hiệu suất thụ tinh của giao tử là 1,5625% với số hợp tử được tạo thành là 32, nên số giao tử được tạo thành là:

Chuyên đề Sinh học lớp 9

Vì 512 tế bào sinh giao tử x 4 giao tử = 2048 giao tử.

Do đó, cá thể trên là 1 cá thế đực.

Câu 3: Một tế bào sinh dục sơ khai Ruồi giấm (2n = 8) nguyên phân 4 lần liên tiếp. Các tế bào con sinh ra đều tham gia giảm phân tạo tinh trùng.

a) Xác định số tinh trùng tạo ra?

b) Số nhiễm sắc thể có trong các tinh trùng là bao nhiêu?

Trả lời

a. Xác định số tinh trùng tạo ra

Mỗi tế bào sinh tinh sau khi giảm phân đều cho 4 tinh trùng.

Số tế bào sinh tinh là: 2⁴ = 16 (tế bào)

Số tinh trùng được tạo ra là: 16 x 4 = 64 (tinh trùng)

b. Số NST có trong các tinh trùng

Bộ NST lưỡng bội của loài 2n = 8, trong các giao tử bộ NST là bộ đơn bội n = 4.

Số NST trong các tinh trùng là: 64 x 4 = 256 (NST)

Câu 4: Quá trình thụ tinh là gì? Ý nghĩa của quá trình thụ tinh?

Trả lời

- Thụ tinh là quá trình một giao tử đực và một giao tử cái kết hợp với nhau tạo thành hợp tử.

- Thực chất của sự thụ tinh là sự kết hợp 2 bộ nhân đơn bội hay tổ hợp 2 bộ NST của 2 giao tử đực và cái, tạo thành bộ nhân lưỡng bội ở hợp tử có nguồn gốc từ bố và mẹ.

Ý nghĩa:

- Góp phần duy trì tính ổn định của bộ NST qua các thế hệ con.

- Nhờ sự tổ hợp tự do của các giao tử trong thụ tinh mà tạo ra các biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu cho chọn giống và tiến hoá.

Câu 5: Một tế bào sinh dục sơ khai gà 2n = 78. Sau một số đợt nguyên phân liên tiếp môi trường nội bào cung cấp 19812 NST nguyên liệu mới hoàn toàn. Các tế bào con đều trở thành tế bào sinh trứng. Biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 25% và của tinh trùng là 3,125%. Hãy cho biết:

Tìm số đợt nguyên phân của tế bào trên?
Tìm số hợp tử tạo thành?
Tính số lượng tế bào sinh tinh cần cung cấp cho quá trình thụ tinh nói trên?

Trả lời:

a) Gọi số lần nguyên phân của tế bào trên là x (x nguyên đương)

Ta có: 2n(2^x – 2) = 19812

2^x = 256 => x = 8

Vậy số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai là 8 đợt.

b) – Số tế bào con tạo ra: 2⁸ = 256 = số tế bào sinh trứng

- Mà bài ra H% = 25% => số trứng được hình thành là:

256 x 25% = 64 = số hợp tử hình thành.

=> Có 64 hợp tử được hình thành.

c) Theo bài ra có: Số tinh trùng được thụ tinh = số hợp tử = 64 mà H% = 3,125% do đó số tinh trùng được hình thành:

= Số tế bào sinh tinh là: 2048/4 = 512 (tế bào)

II. Câu hỏi trắc nghiệm

(Check đáp án ở cuối bài)

Câu 1: Giao tử là:

A. Tế bào dinh dục đơn bội.

B. Được tạo từ sự giảm phân của tế bào sinh dục thời kì chín.

C. Có khả năng tạo thụ tinh tạo ra hợp tử.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Câu 2: Trong quá trình tạo giao tử ở động vật, hoạt động của các tế bào mầm là:

A. Nguyên phân

B. Giảm phân

C. Thụ tinh

D. Nguyên phân và giảm phân

Câu 3: Từ một noãn bào bậc I trải qua quá trình giảm phân sẽ tạo ra được:

A. 1 trứng và 3 thể cực

B. 4 trứng

C. 3 trứng và 1 thể cực

D. 4 thể cực

Câu 4: Nội dung nào sau đây sai?

A. Mỗi tinh trùng kết hợp với một trứng tạo ra một hợp tử.

B. Thụ tinh là quá trình kết hợp bộ NST đơn bội của giao tử đực với giao tử cái để phục hồi bộ NST lưỡng bội cho hợp tử.

C. Thụ tinh là quá trình phối hợp yếu tố di truyền của bố và mẹ cho con.

D. Các tinh trùng sinh ra qua giảm phân đều thụ với trứng tạo hợp tử.

Câu 5: Có một tế bào sinh dục sơ khai cái nguyên phân 6 lần. Tất cả tế bào con đều trở thành tế bào sinh trứng. Các trứng tạo ra đều tham gia thụ tinh. Biết hiệu suất thụ tinh của trứng bằng 18,75% và của tinh trùng là 6,25%. Số hợp tử được tạo thành và số tế bào giao tử đực tham gia thụ tinh là:

A. 10 và 192.

B. 8 và 128.

C. 4 và 64.

D. 12 và 192.

Câu 6: Một loài có bộ NST 2n=36. Một tế bào sinh dục chín của thể đột biến một nhiễm kép tiến hành giảm phân. Nếu các cặp NST đều phân li bình thường thì ở kì sau của giảm phân I, trong tế bào có bao nhiêu NST?

A. 38.

B. 34.

C. 68.

D. 36.

Câu 7: Ở một loài động vật (2n=40). Có 5 tế bào sinh dục chín thực hiện quá trình giảm phân. Số nhiễm sắc thể có trong tất cả các tế bào con sau giảm phân là:

A. 300.

B. 200.

C. 100.

D. 400.

Câu 8: Ở ruồi giấm(2n=8). Một tế bào sinh trứng thực hiện quá trình giảm phân tạo giao tử. Cho các nhận xét sau

(1). Ở kì giữa của quá trình giảm phân I có 8 nhiễm sắc thể kép.

(2). Ở kì sau của quá trình giảm phân I có 16 crômatit.

(3). Ở kì sau của quá trình giảm phân I có 16 tâm động.

(4). Ở kì cuối của quá trình giảm phân I, lúc tế bào đang phân chia có 16 nhiễm sắc thể đơn.

(5). Ở kì đầu của quá trình giảm phân II, mỗi tế bào con có chứa 8 nhiễm sắc thể kép.

(6). Ở kì giữa của quá trình giảm phân II, mỗi tế bào con có chứa 16 crômatit.

(7). Ở kì sau của quá trình giảm phân II, mỗi tế bào con có chứa 8 tâm động.

Số ý đúng là:

A. 3.

B. 4.

C. 5.

D. 6

Câu 9: Trong 1 tế bào sinh dục của1 loài đang ở kỳ giữa I , người ta đếm có tất cả 16 crômatit. tên của loài nói trên là :

A. Đậu Hà Lan

B. Ruồi giấm

C. Bắp

D. Củ cải

Câu 10: Số tinh trùng được tạo ra nếu so với số tế bào sinh tinh thì :

A. Bằng nhau

B. Bằng 2 lần

C. Bằng 4 lần

D. Giảm một nửa

Dùng thông tin sau để trả lời các câu hỏi từ 11, 12

Có 1 số trứng và một số tinh trùng tham gia thụ tinh, biết hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 6,25%. Hiệu suất thụ tinh của trứng là 50%. Có 20 hợp tử được tạo thành.

Câu 11: Số trứng và tinh trùng được thụ tinh là:

A. 20.

B. 50.

C. 320.

D. 40.

Câu 12: Số tế bào sinh tinh là

A. 320

B. 160.

C. 80.

D. 40.

Câu 13: Quá trình hình thành giao tử từ 7 tế bào sinh tinh đã hình thành và phá huỷ bao nhiêu thoi phân bào?

A. 7.

B. 14.

C. 21.

D. 28.

Câu 14: Ở một loài, giả sử một lần thụ tinh có 100000 tinh trùng tham gia. Cá thể cái sau thụ tinh đẻ được 15 con với tỉ lệ sống của các hợp tử là 60%. Xác định số hợp tử được tạo thành.

A. 100000.

B. 25.

C. 100002.

D. 15.

Câu 15: Một thỏ cái đã sử dụng 12 tế bào sinh trứng phục vụ cho quá trình thụ tinh nhưng chỉ có 50% trứng được thụ tinh. Tham gia vào quá trình này còn có 48 tinh trùng. Tính số hợp tử tạo thành.

A. 24.

B. 48.

C. 12.

D. 6.

ĐÁP ÁN

1D. 2A. 3A. 4D. 5D. 6B. 7D. 8A. 9B. 10C. 11A. 12C. 13C. 14B. 15A./.